机械基础全册教案第四版.doc

机械基础第四版 绪 论2课时 导入人们的生活离不开机械在日常生活中都随处可见例如螺钉自行车汽车挖掘机它通常有两类一类是可以使物体运动速度加快的称为加速机械自行车飞机一类是使人们能够对物体施加更大力的称为加力机械旋具机床 教学目标1本课程的性质内容特点及学习方法 2掌握零件构件机构机器的概念及它们之间的区别与联系和 机器的组成 3掌握运动副的概念和分类 教学重点难点1机器和机构的区分 2运动副的概念和分类 一课程概述 1课程性质 机械基础就是来研究这些机械的一门专业基础课是为学习专业技术课培养专业岗位能力服务的 2课程内容 它包括机械传动常用机构轴系零件及液压与气压传动等方面的基础知识 3课程任务 学以致用 二机器机构机械构件和零件 1零件和构件 1零件是机器及各种设备的基本组成单元例如螺母螺栓有时也将用简单方式练成的单元件称为零件如轴承 2构件是机构中的运动单元体如曲柄连杆 3两者间的区别和联系 区别零件是制造单元相互之间没有运动 构件是运动单元相互之间有确定的相对运动 联系构件可以是一个独立的零件也可以是由若干个零件组成 2机器和机构 1机构是具有确定相对运动的构件的组合它是用来传递运动和力的构件系统 如带传动机构齿轮机构 2机器是人们根据使用要求而设计制造的一种执行机械运动的装置用来变换或 传递能量物料与信息从而代替或减轻人类的体力劳动和脑力劳动如电动机 手机 3两者之间的异同点 不同点机器能代替人的劳动完成有用的机械工或实现能量转换机构只 能用来传递运动和力而不能做功或实现能量转换 相同点都是由构件组成构件间都具有确定的相对运动 3机器的组成 一台完整的机器通常由四部分组成 动力部分 作用是将其它形式的能量转换为机械能以驱动机器各部分的运动 执行部分工作机构机器中直接完成具体工作任务 传动部分传动装置将原动机的运动和动力传递给工作机构 控制部分显示反映控制机器的运行和工作 三运动副的概念及应用特点 1运动副两构件之间直接接触并能产生一定形式相对运动的可动联接根据接触情况 可分为高副和低副 1低副两构件间作面接触的运动副根据运动特征分为转动副移动副和螺旋副 2高副两构件间作点或线接触的运动副按接触形式不同分为滚轮接触凸轮接触 和齿轮接触 2运动副的应用特点 1低副特点单位面积压力小传力性能好滑动摩擦摩擦阻力大效率低不能 传递较复杂的运动 2高副特点单位面积压力大两构件接触处容易磨损制造和维修困难能传递较 复杂的运动 3低副机构与高副机构 机构中所有运动副均为低副的机构称为低副机构机构中至少有一个运动副是高副的机 构称为高副机构 四机械传动的分类P10 本章小结 1机器机构的特征及异同点 2构件与零件的概念 3机械机器机构构件零件之间的关系 4机器的组成 5运动副概念及其分类 6高副低副的应用特点 7机械传动的分类 作业上述 346 第一章 带传动5课时 教学目标1 掌握带传动的组成及工作原理 2 掌握V带的主要参数和标记 3 理解V带传动的安装维护及张紧装置 4 了解带传动的分类 5 了解V带的结构和带轮的结构分类 6了解同步带传动 教学重点难点1带传动的工作原理及传动比 2V带的主要参数和标记 复习1零件和构件的定义及区别和联系 2机器和机械的异同点机器的分类 3运动副的概念及分类 4高副和低副的概念分类和特点 第一节 带传动的组成原理和类型 导入在日常生活中经常会看到用带传动的场合例如缝纫机录音机 跑步机还有一些机器中也常用到带传动例如粉碎机手扶拖拉机这么多用到带传动的场合那么带传动是由哪几部分组成的它又是怎么来传递运动和动力的 新授一带传动的组成和原理 1带传动的组成 带传动一般由固连与主动件的带轮主动轮固连与从动件的带轮从动轮和紧套在两轮上的挠性带组成 2带传动的工作原理 带传动是以张紧在至少两个轮上的带作为中间挠性件依靠带与带轮接触面间产生的摩擦力啮合力来传递运动与力的目前大多数用带传动的都是依靠摩擦力来传递运动和动力主动轮通过摩擦力将运动和力传递给带带有通过摩擦力将运动和力传递给从动轮从而实现带传动的正常工作摩擦力的大小不仅与带和带轮接触面的摩擦系数有关还与接触面间的正压力有关因此带与带轮之间应有一定的张紧程度以保证足够的摩擦力 3机构传动比i 机构中瞬时输入角速度与输出角速度的比值称为机构的传动比传动比是机械传动中的一个重要概念针对不同的机械传动具体的表达式会有所不同但基本概念是相同的 带传动的传动比就是主动轮转速n1与从动轮转速n2之比通常用i12表示 in1n2 从传动比公式可以得出 当0 i 1时机械传动为增速传动从动轮转速大于主动轮转速 当i1时机械传动为等速传动从动轮转速等于主动轮转速 当i 1时机械传动为减速传动从动轮转速小于主动轮转速 机械中常用的是减速传动 传动比的角标符号的含义要清楚i12与i21的含义是不同的在计算中不能混淆 i121为主动轮2为从动轮表示轮1与轮2的转速比 i212为主动轮1为从动轮表示轮2与轮1的转速比 二带传动的类型P13 第二节V带传动 一V带及带轮 V带传动是由一条或数条V带和V带带轮组成的摩擦带传动 1V带 1外形V带是一种无接头的环形带其横截面为等腰梯形工作面是与轮槽相接处的两侧面带与轮槽底面不接触 2分类按结构不同可以分为帘布芯和绳芯 3组成由包布顶胶抗拉体和底胶 4特点帘布芯制造简单抗拉强度高价格低应用广 绳芯柔韧性好适用于转速较高的场合 2V带带轮 常用结构有实心式腹板式孔板式和轮辐式 基准直径较小时采用实心式带轮当基准直径大于300mm时采用轮辐式带轮 材料 铸铁常用HT150HT200转速高时用铸钢钢的焊接结构低速小功率时用铝合金塑料 实心式当带轮直径d25-3dS带轮轴孔直径采用 腹板式当带轮直径d300mm时采用 孔板式 当带轮直径d300mm时采用 轮辐式 当带轮直径d300mm时采用 二V带传动的主要参数 1普通V带的横截面尺寸楔角为40度带的两侧面所夹的锐角相对高度p为07的V带称为普通V带 顶宽bV带横截面中梯形轮廓的最大宽度 节宽bpV带绕带轮弯曲时长度和宽度不变的层面称中性层中性层的宽度称节宽 高度h梯形轮廓的高度 相对高度p带的高度与节宽之比 普通V带已经标准化按横截面尺寸由小到大分别为YZABCDE七种型号在相同的条件下横截面尺寸越大传递的功率越大 为了保证带传动工作时带和带轮槽工作面接触良好V带带轮轮槽角要适当减小些一般取343638度 2V带带轮的基准直径dd V带带轮的基准直径dd带轮上与所配用V带的节宽bp相对应处的直径 在带传动中带轮基准直径越小传动时带在带轮上的弯曲变形越严重V带的弯曲应力越大从而会降低带的使用寿命为了延长传动带的使用寿命对各种型号的普通V带带轮都规定了最小基准直径 3V带传动的传动比i dd1主动轮基准直径mm dd2从动轮基准直径mm n1主动轮的转速rmin n2从动轮的转速rmin 通常V带传动比i7常用27 4小带轮的包角1 包角带与带轮接触弧所对应的圆心角包角的大小反映了带与带轮轮缘表面间接触 弧的长短两带轮中心距越大小带轮包角也越大带与带轮接触弧也越长带能传递的功率也越大反之带能传递的功率就越小为了使带传动可靠一般要求小带轮包角大于等于120度 包角计算公式 5中心距a 中心距两带轮中心连线的长度 两带轮中心距增大使带传动能力提高但中心距过大又会使整个传动尺寸不够 紧凑在高速时易使带发生震动反而使带传动能力下降因此两带轮中心距一 般在072dd1dd2范围内 6带速v 带速太低传动尺寸大而不经济 带速太高离心力又会使带与带轮间的压紧程度减少传动能力降低因此带速一般 取525ms 7V带的根数Z 根数多传递功率大但受力会不均匀所以带的根数应小于7 三普通V带的标记与应用特点 1普通V带的标记 中性层V带绕带轮弯曲时其长度和宽度均保持不变的层面 基准长度Ld在规定的张紧力下沿V带中性层量得的周长又称为公称长度 标记示例 2普通V带传动的应用特点 优点1结构简单制造安装精度要求不高使用维护方便适用于两轴中心距较大的场合 2传动平稳噪声低有缓冲吸振作用 3在过载时传动带在带轮上打滑可以防止薄弱零件的损坏起安全保护作用 缺点1不能保证的准确的传动比 2外廓尺寸大传动效率低 四V带传动的安装维护及张紧装置 1V带传动的安装与维护 1安装V带时用大拇指将带按下15mm左右带的张紧程度就达到合适状态 2安装V带时两轮轴线要平行两轮槽对称平面应重合偏角误差小于20 3V带在轮槽内要有正确的位置V带顶面应与带轮外缘表面平齐或略高一些底面与 槽底面应有一定间隙 4在使用过程中应定期检查并及时调整 5为了保证安全生产和V带清洁应给V带传动加防护罩 2V带传动的张紧装置 V带常用的张紧方法有调整中心距法和采用张紧轮法其中在安装张紧轮时要安装在松 边内侧且靠近大带轮处目的是不使小带轮的包角减小 第三节 同步带传动简介 复习1V带的主要参数和型号 2V带传动比和包角的计算公式 3V带包角中心距带速和根数对带传动的影响及取值范围 4V带的标记和应用特点 5V带安装与维护时的注意事项 6V带传动的张紧方法 导入前面讲到的带传动都是靠带与带轮接触弧上的摩擦力来传递运动和动力的但有一种带并不是靠摩擦力来传递运动和力的这就是今天要讲的同步带 新授一同步带传动的特点 同步带是一种啮合传动依靠带内周的等距横向齿与带轮相应齿槽间的啮合力来传递运动和力兼有带传动和齿轮传动的特点 1带与带轮之间没有打滑现象能保证准确的传动比 2传动效率高